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【IoT活用事例】スマート農業の導入

【IoT活用事例】
スマート農業の導入

長い間、日本の農業にはいくつかの課題が残されてきました。政府としてもこれを解決するためにさまざまな施策を行ってきましたが、近年の技術革新により、ひとつの光明が見えています。それがスマート農業の導入です。現在、農業従事者にかかる負担を軽減、新規参入ハードルの低下、生産性向上、後継者育成といった効果をもたらすとして期待がされています。ユーピーアールでは、環境測定センサーを含むクラウドシステムのご提供により、スマート農業の導入をサポートします。

想定される課題

農林水産省が平成26年3月に公表した「『スマート農業の実現に向けた研究会』検討結果の中間取りまとめ」では、スマート農業を以下のように定義しております。

自動運転やデータ分析による改善は、省力化や品質向上に大きく役立ちます。これらをIoTをはじめとしたテクノロジーで実現しようとするのがスマート農業です。以下から、それに伴う課題について解説します。



~農林水産省が研究会を設置~

2013年11月、農機メーカーやIT企業を中心とした研究会を農林水産省が設置。その後、平成29年3月には「農業機械の自動走行に関する安全性確保ガイドライン」が策定され、改訂も進んでいる。


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~日本の農業が抱える課題とは~

そもそも、なぜスマート農業が現代において必要とされるに至ったのでしょうか? そのひとつの要因として、農業従事者の減少が挙げられます。



日本の農業従事者の平均年齢は66.6歳。この数字は、平成22年から見てもそこまで変動してはいません。また、新規就農者数についても、49歳以下の数は徐々に増えてきています(※)。しかし、実際には離職者も多く、国内の農家戸数は昭和25年から減少傾向。つまり、離農者の数を新規参入者が超えられない状況が続いており農林水産業における大きな問題となっております。

では、なぜ新規参入者が増加に至らないのでしょうか? 考えられる主な原因を以下に記載します。



スマート農業とは?

スマート農業を一言で表せば、ICTやIoT、ロボティクス技術を活用した農業のことです。

ドローンによる土壌・生育状況・害虫といった情報の収集、自動運転トラクター、センサー管理されたビニールハウスの導入と、例を挙げれば数えきれないほどで、海外ではスピーディに普及が進行。その結果、九州と同程度の国土のオランダが、アメリカに続く農産物の輸出額世界2位になるなど、大きなインパクトを生み出しています。

日本ではどうでしょうか。世界的に見ればやや後発の感が否めませんが、農業人口の減少、高齢化が進む現状を考えれば、必要不可欠なものでしょう。作業記録・田畑の台帳のデジタル化やセンサーで収集した情報のAIによる分析など、徐々に浸透してきていますが、今後はそのスピードが、さらに加速するはずです。

IoT導入によりスマート農業が解決できる問題とは?

こうした背景もあり、2013年11月、農林水産省は農機メーカーやIT企業を中心とした「スマート農業の実現に向けた研究会」を設置しました。この研究会では、スマート農業の将来像と実現に向けたロードマップが敷かれるほか、ロボット技術にかかわる安全性の確保や公的研究機関、異分野の民間企業とのアライアンスなどが検討課題としてあげられました。



その後、平成29年3月には「農業機械の自動走行に関する安全性確保ガイドライン」が策定され、改訂も進んでいる状況にあります。以下は、研究会が目指す日本の農業の将来像です。 出典:「スマート農業の実現に向けた研究会」検討結果の中間とりまとめ

このように、スマート農業の実現は作業効率化による生産性工場につながります。その結果、作業にかかわる負担が軽減されるほか、新規参入者のハードルも下がるでしょう。加えて、流通の流れもスムーズになることで収入の安定化も図れます。

農業のスマート化普及における問題とは

前項「スマート農業が解決できる問題とは?」で挙げた将来像が実現できれば、日本の農業の効率や生産性は飛躍的に高まると考えられています。一方で、スマート農業の普及には導入費にかかわる課題もあると考えられています。

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たとえばトラクターひとつとっても、そもそもの価格は数百万円にのぼります。これにスマート化を実現するための自動運転機能を追加すると、そのコストはさらに大きくなるでしょう。さらにここへ農業ロボットを追加するとなれば、初期投資と運転費用がかかります。

また、環境データの収集に関わるデバイスの購入とその設置費用。加えて、収集データをどのように解析していくかも、簡単には解決できません。必要なデータを観測できるデバイスの選定は、IoTに対する知見がなければ難しいでしょう。また、広大な敷地にデバイスを有線で設置するとなれば、配線だけでも膨大なコストが必要です。

これらをクリアした後は、データ解析をどのように行うかという課題も生まれます。アプリケーションを自社で開発するとなればさらにコストがかさむでしょう。また、操作性の部分についても、それぞれの農家によってニーズは異なるはずです。スマート農業の普及を加速するうえで、これらの問題をどう捉えるかが喫緊の課題と言えるでしょう。

要素技術・役割分担

当社では、環境測定センサーとネットワーク、クラウドといったシステムを一括してご提供することにより、スモールスタート可能なスマート農業支援を行っています。以下から、具体的な導入技術についてご紹介します。



~さまざまなデータを収集する環境測定センサー~

スマート農業においては、“作物の能力を最大限に発揮”するための精密農業が将来像として組み込まれています。ここで必要になるのが「データ」です。大気の温度が変化することで、土壌の温度・水分量がどのように変化しているか? こうしたデータをリアルタイムに測定し、ログを分析することで農業の“見える化”が実現できます。当社の環境測定センサーは、以下のデータ収集が可能です。

なお、環境測定センサーに用いられる電力は太陽光パネルから供給されます。別途電源を引く必要もなく、設置が容易でスピーディーな点も特徴です。



~広域でも利用できる無線LANの提供~



~リアルタイム監視&統計データ解析をクラウドで~

ユーピーアールの強み

当社では、それぞれ農業従事者が持つ環境や抱える問題に合わせて、デバイス・サービスの選定・ご提案を行っております。
これまでに行ってきたIoTソリューションのコンサルティング実績を用いることで、お客様ごとに最適なシステムを構築。
アプリケーション自体はテクノロジーに不慣れな方であっても扱いやすい設計となっておりますので、導入後すぐにご利用いただけます。サポートも行いますので、ぜひお気軽にご相談ください。
また、開発スタッフが在籍しておりますので、検討から開発まで当社ワンストップで実施。積極的にプロジェクトを進めてまいりますので、IoTへの知見が少ない方であってもお任せいただけます。

IoT導入の効果

―Bさんは東北地方で野菜農家を営んでいます。この農場は父親から受け継いだものです。継承後は父親からのアドバイスを受けて作業を行っていたものの、その内容はベテラン農家である父親の勘に頼ることが多く、ノウハウのすべてを受け継ぐのには時間がかかると見込まれていました。
―しかし、経験を積むことで作業自体は従来通りに行えるようになりますが、収益の落ち込みという問題もBさんは抱えています。
―現状維持のままでは、将来的に農業の継続が難しい可能性も出ていました。これを打破するための課題として挙げられていたのが不明瞭な市場動向です。どの作物に需要があるのかが現状では掴みきれず、ロスが起こることも少なくありませんでした。こうした問題の解決のために、Bさんは当社へとご相談にいらっしゃいました。

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(画像はイメージです)

―環境測定センサーとクラウドシステムの導入により、農場の現在が“見える化”。これによって、農作物の生産と具体的な環境データの比較検討ができるようになりました。
―そこで見えた改善案を基にビニルハウス内をより適切な環境へ安定させたところ、生産効率が向上。
―さらに、品質面についても均一化が図れるようになったため、出荷時のロスも少なくなり収益の安定にもつながりました。


―父親から伝承された独自ノウハウがどのような意味を持つのか——行動とデータが紐付くことでそれらが根拠となり、さらに効率的な生産活動の変革へと生かせるようになりました。
―また、データを基にした作業のマニュアル化は、農業従事者・継承者の教育にも役立ちます。
作業員として雇い入れを行った場合にも、任せられる作業範囲が広くなることで、Bさんの負担軽減にもつながります。


―クラウド上で保管・分析できるのは環境測定データだけではありません。生産高や売上データを蓄積することで、収穫時期・量予想と需要予想の精度が高まります。
―どの時期に何の作物がどれくらい収穫できて、これまでにどれだけの量が売れたのか。これらを総合して分析することで、売上の伸ばすとともに、作物のロスも低減できます。
―結果として、利益率の改善にもつながりました。


ご導入の流れ

豊富なIoTのノウハウで、現場のお困りごとを解決。
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